[发明专利]一种可利用外接气泵制取高岭土三轴试样的装置及方法

权利要求书

1.一种可利用外接气泵制取高岭土三轴试样的装置，其特征在于，包括气压控制装置(1)和固结成样装置(2)；

所述的气压控制装置(1)包括外接气压控制阀(1-1)、气缸、活塞杆(1-2)，其中，活塞杆(1-2)的上端头设有带暗槽的活塞板(1-2-1)，活塞板(1-2-1)上开有引流孔(1-2-2)，活塞板(1-2-1)暗槽内设置有一片透水石；控制阀(1-1)用于控制装置内气压加载与卸载；

所述的固结成样装置(2)由透明的有机玻璃圆筒外罩(2-1)、固结筒上盖板(2-2)、固结筒底座(2-3)三部分组成，活塞杆(1-2)贯穿固结筒底座(2-3)同轴设于有机玻璃圆筒外罩(2-1)内，有机玻璃圆筒外罩(2-1)与固结筒上盖板(2-2)、活塞板(1-2-1)、固结筒底座(2-3)各通过一个橡胶密封圈(2-1-1)密封；固结筒上盖板(2-2)上开有通孔连接引流管(2-2-1)，固结筒上盖板(2-2)下设置有一片透水石，在固结筒底座(2-3)上开有下引流孔(2-3-2)用于外接导管排出土体固结产生的自由水，固结筒上盖板(2-2)、固结筒底座(2-3)之间通过若干根均布的刚性螺杆(2-2-2)紧固，固结筒底座(2-3)与气缸的外壳之间通过固结筒-气缸过渡板(2-3-1)固定连接。

2.根据权利要求1所述的可利用外接气泵制取高岭土三轴试样的装置，其特征在于，所述的活塞杆(1-2)与活塞板(1-2-1)之间、活塞杆(1-2)与气压控制装置(1)之间、外接气压控制阀(1-1)与气缸之间、过渡板(2-3-1)与固结筒底座(2-3)及气压控制装置(1)之间均采用防水连接。

3.根据权利要求1所述的可利用外接气泵制取高岭土三轴试样的装置，其特征在于，所述的控制阀(1-1)具体结构为：在阀体上开有由一路转为上下两路的通孔，从而形成上下两路进气通道，在通孔内设置有滑块(1-1-1)，在阀体上设有活动扳手，活动扳手与滑块相连用于控制滑块移动以实现对进气通道的开启与关闭，进气通道的进气孔外接气泵，活塞杆的下端头将气缸隔为上下两腔体，上进气通道的出口与气缸下腔体相连通，下进气通道的出口与气缸上腔体相连通，在进气通道的尚未分支处开有通向大气的通孔(1-1-2)。

4.根据权利要求1所述的可利用外接气泵制取高岭土三轴试样的装置，其特征在于，所述活塞杆(1-2)的长度大于有机玻璃圆筒外罩(2-1)的高度。

5.根据权利要求1所述的可利用外接气泵制取高岭土三轴试样的装置，其特征在于，向外接气压控制装置施加荷载的气压源为挂壁式正负压装置或可移动气泵。

6.应用如权利要求1所述的装置制取高岭土三轴试样的方法，其特征在于，包括如下步骤：首先连接好外接气压，通气，检查外部管子的气密性，检查无误后将有机玻璃圆筒外罩(2-1)放到固结筒底座(2-3)的暗槽上，暗槽上放有橡皮密封圈(2-1-1)；

调节控制阀(1-1)加压，稳定住有机玻璃圆筒外罩(2-1)，使得活塞杆(1-2)向上运动，当活塞杆到达最上的位置后，将浸湿的滤纸放在活塞板的透水石(1-2-3)上，调节控制阀卸载，使活塞杆(1-2)落至最底端并同时保证滤纸紧贴透水石，然后把高岭土泥浆灌入固结筒(2-1)内至距离固结筒顶端(1)～(2)厘米处时停止灌浆。把另一张浸湿的滤纸放到上盖板(2-2)的透水石表面，把上盖板(2-2)盖到有机玻璃圆筒外罩(2-1)上并采用橡胶圈密封，然后穿入刚性螺杆(2-2-2)，将上盖板与固结筒底座拧紧，调节控制阀加压，使活塞杆向上推，当泥浆上表面刚好与上盖板(2-2)下的滤纸接触后，关闭控制阀(1-1)使得活塞杆(1-2)静止至当前位置；根据预先确定的固结加载的总级数与每一级的加压大小，调节控制阀至相应压力逐级加压进行制样，制样完成后，松开刚性螺杆(2-2-2)，拆卸上盖板(2-2)，利用活塞杆(1-2)将试样推离固结筒。